JP3094120B2 - 背面帆布付きvリブドベルト - Google Patents
背面帆布付きvリブドベルトInfo
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Description
ブドベルトに関し、特にベルトのVリブ間にてベルト長
手方向に発生するタテ裂きに抗するために、ベルト背面
に貼着された背面帆布の改善に向けられたものである。
を始めとして、幅広く各業界にて、その需要が高まって
いる。需要の高まりと共に、この種のベルトに向けられ
る要求も多様化して来ており、具体的に自動車業界向け
のVリブドベルトにあって、エンジンルーム内の小スペ
ース化、高寿命化などの性能面からの要望に加えて、コ
ストの低減要求も例外ではない。
に貼着する帆布の存在は、ベルトの耐タテ裂き性を維持
する上で重要な役割を果している。即ち、この背面帆布
の優劣はベルトの性能を大きく左右する結果となる。
て広く使用されている帆布は、図2にその一具体例を示
すように、縦糸および横糸の交叉角90°の平織帆布を
機械的に処理して、両織糸はベルト周長方向にて120
°で交差した広角度処理帆布がある。
ト長手方向(ベルト周長方向)での打ち込み本数を縦
糸、横糸とも10本以上/10mmとなる帆布で、か
つ、単糸引張力は9N以上/本の綿繊維糸100%の紡
績糸の平織り帆布を強制的に広角度処理、即ちテンター
処理することによって、ベルト長手方向(ベルト周長方
向)での打込本数を縦糸、横糸とも14本以上/10m
mとしている(但し、引張力表示単位N(ニュートン)
は1kgf=9.8N,1N≒0.102kgfであ
る)。
ルト用背面帆布の平織帆布に対する広角度処理、即ちテ
ンター処理には設備費、処理手数とかなりのコストがか
かり、このことがVリブドベルトのコスト高に直接結び
付くネックの一ともなっていた。ベルト長手方向(ベル
ト周長方向)での打ち込み本数10本以上/10mm、
単糸引張力9N以上/本の綿繊維100%の紡績糸の平
織帆布に対し、全くテンター処理をしないままにこの帆
布をVリブドベルトの背面帆布として用いた場合、ゴム
粘着物、石、その他の異物をベルトのVリブ溝間に噛み
込んだ折、ベルトの耐タテ裂き性の劣化は著るしいもの
があった。
果、ベルトでの打ち込み本数10本/10mm,単糸引
張力9N/本、綿繊維100%の紡績糸を用いた平織布
に対して広角度処理を施した広角度帆布の幅方向の静的
引張力は約650N/30mmであった。これに対しコ
スト高をきらって広角度処理をさけた全く同じ条件にて
織製された平織背面帆布の同引張力は約380N/30
mmであった。
いそのままの綿製平織背面帆布に、前記広角度処理帆布
と同等の幅方向引張力を求めるには、単糸引張力9N/
本の場合、ベルトでの打ち込み本数を1.7倍とする
か、または単糸引張力が1.7倍のものを用いるしか、
これに太刀打ちできない。
増は、耐屈曲性の低下と、帆布自体のコスト高と結び付
く。一方単糸引張力の1.7倍増にあっては、単糸径が
必然的に大きくなるため耐屈曲性の低下をきたし、ベル
トの厚み増に結び付く。これらの結果は共に、前述の最
近の自動車業界よりのエンジンルーム内での小スペース
化の強い要求にも逆行する結果となる。
ベルトにおいて、直接ベルトのコスト高に結び付く平織
帆布に対する広角度処理(テンター処理)を排し、かつ
帆布構成材料においてコスト面より有利な綿繊維の十分
な量を用いることにも十分考慮を払い、従来のVリブド
ベルトとの比較において、強度的にも、特に耐幅方向タ
テ裂き強度面にても、またベルトの厚みの面でも、従来
多用されている綿製の広角度処理帆布を用いたVリブド
ベルトと略同等の性能,形態を確保して、各需要業界よ
りの強い要望のある低コスト化,小スペース化、ベルト
ライフの延命化などの多面的要求にも十分対応できる背
面帆布付きVリブドベルトを提供することを目的とす
る。
めに、この発明に係る背面帆布付きVリブドベルトは、
つぎのような構成を採用している。即ち、Vリブドベル
トの背面帆布は、綿繊維と合成繊維とをもって構成さ
れ、このうち合成繊維は50%以上である平織帆布に、
従来より平織帆布に実施されることが常識とされた広角
度処理、即ちテンター処理を施すことなく、そのままの
平織帆布織糸の交叉角の中央線がベルト長手方向に一致
するようベルト背面部に貼着せしめることを特徴とし、
またこの平織帆布を構成する綿繊維と合成繊維との混合
手段は、両繊維の混紡糸、同じく混撚糸または混織りの
うちから一つを採用することを特徴としている。
向)での打込み本数は10本以上/10mm、単糸引張
力は14N以上/本であること。さらに合成繊維として
は、ポリエステル、より詳細にはポリエチレンテレフタ
レート(Pet),またはポリエチレンナフタレート
(Pen),ナイロン,アラミド,ビニロンのうちから
一つを採用することを特徴としている。
きVリブドベルトの具体的実施形態を図面を用いて説明
する。図1はこの発明を実施したVリブドベルトの一部
の斜視図で、背面帆布付きVリブドベルト1は、ベルト
長手方向に平行してのび、並列状態にある複数本のVリ
ブ2,2群の上方部を、ロープ抗張体3を埋設したクッ
ション層4にて一体に繋ぎ、該クッション層の表面、即
ちベルトの背面部にベルトの耐タテ裂性を保持せしめる
ための背面帆布5織糸の交叉角の中央線がベルト長手方
向に一致するように貼着せしめた構成からなる。
リブ溝間にゴム粘着物、石、その他の異物を噛み込み、
かつ噛み込み状態にてベルトの走行を継続すると、Vリ
ブ2,2部を分割せしめるタテ裂き現象が進行し、この
現象がベルトライフを著るしく短縮せしめる一因とな
る。
も、ベルトのクッション層4表面に貼着された背面帆布
5の存在理由は大きく、この帆布が保有する耐タテ裂き
性の優劣は、ベルトの耐久性に大きく影響する。
を構成する縦糸6および横糸7からなる織糸は綿繊維9
と合成繊維10の混合する織糸をもって平織り織製さ
れ、両繊維9,10の混合割合は常に合成繊維が50%
以上であることが必要である。なお、この平織背面帆布
5を構成する縦糸6と横糸7との交差角は、図1に示す
基準交差角90゜に対し、多少の乱れ、即ち90゜±1
0゜の範囲は許容される。
より詳しくはポリエチレンテレフタレート(Pet)ま
たはポリエチレンナフタレート(Pen),ナイロン,
アラミド,ビニロンなどが適しており、また混合糸の混
合状態は綿繊維と合成繊維の混紡糸、あるいは両繊維の
混撚糸、または両繊維糸の混織布などを適宜採用するこ
とができる。そしてこの平織背面帆布のベルト長手方向
(ベルト周長方向)での打込み本数は10本以上/10
mm,単糸引張力は14N以上/本に設定されている。
成繊維の混入割合は、多いほど構成糸の単糸引張力は向
上し、耐タテ裂性は良好なものとなるが、このことは反
面ベルトのコストアップに繋がり、この発明の目的とす
るところより外れる結果となる。
折には、帆布自体の目標とする幅方向の引張力が不足
し、これをカバーするため単糸引張力または単位長さ当
りのベルトでの打込み本数を大きく設定しなければなら
ず、その結果は周方向の屈曲性が低下し、さらにベルト
のコストアップに繋がる結果となる。
平織布に強制的に広角度処理、即ちテンター処理を施す
ことにより、Vリブドベルトに耐タテ裂性を付与するこ
とができるという従来の常識を破って、この発明は平織
帆布に対する手段とコストのかかるこの広角度処理を全
く排するにもかかわらず、以下に比較例(1)として示
す、綿繊維糸100%の平織広角度処理済み帆布と略同
等の耐タテ裂性を保有せしめることに成功し、併せて屈
曲疲労性の耐折結果においても警異的効果を発揮するこ
とができ、また以下に比較例(2)として示す綿繊維1
00%の広角度処理を全く施さない平織帆布との比較に
おいて、その耐タテ裂性、耐折性の面にて明らかに優れ
た性能を発揮することができた。
帆布に対し広角度処理を実施した比較例(1)および綿
繊維100%の平織背面帆布に対し、全く広角度処理を
施していない比較例(2)、また綿繊維および合成繊
維、特に合成繊維を50%以上混入せしめた平織背面帆
布に対して、比較例(2)と同様、全く広角度処理を施
していない本発明例の以上三種類の背面帆布についての
各種試験結果を開示する。
び本発明例のより詳細な構成を明示するに、ベルト長手
方向(ベルト周長方向)での打込み本数は、比較例
(1)は14本/10mm,比較例(2)および本発明
例は10本/10mmであり、また各単糸の引張力は、
比較例(1)は9N/本,比較例(2)は9N/本,本
発明例は14N/本であり、ともに平織帆布であること
を出発点としている。
に織糸交叉角120°の広角度処理を施した帆布(図2
参照)。比較例(2)は綿繊維100%の平織帆布に全
く広角度処理を施していない帆布(図3参照)。本発明
例は綿繊維50%とポリエチレンテレフタレート(Pe
t)50%の平織帆布に対し、全く広角度処理を施して
いない帆布(図4参照)である。
向に一致する幅方向の静的引張力については、図5にあ
って、比較例(1)に示す帆布(5a)を構成する交叉
状の縦糸(6a)と横糸(7a)の帆布の幅方向に一致
する交叉角の中央線上の静的引張力、即ち幅方向の引張
力を求めるに、ベルトでの打込み本数は14本/10m
m,縦糸(6a)および横糸(7a)の単糸引張力は9
N/本であるところより、縦糸,横糸の長さ10mm当
りの引張力は126Nとなり、さらに幅方向の引張力は
幅30mmの場合、その引張力は654N/30mmと
なる。
布5bを構成する交叉状の縦糸6bと横糸7bの帆布の
幅方向に一致する交叉角の中央線上の静的引張力、即ち
幅方向の引張力を求めるに、ベルトでの打込み本数は1
0本/10mm、縦糸6bおよび横糸7bの単糸引張力
は9N/本であるところより、縦糸、横糸の長さ10m
m当りの引張力は90Nとなり、さらに幅方向の引張力
は
mmの場合、その引張力は381N/30mmとなる。
帆布5を構成する交叉状の縦糸6と横糸7の帆布の幅方
向に一致する交叉角の中央線上の静的引張力、即ち幅方
向の引張力を求めるに、ベルトでの打込み本数は10本
/10mm、縦糸6および横糸7の単糸引張力は14N
/本であるところより、縦糸、横糸の長さ10mm当り
の引張力は140Nとなり、さらに幅方向の引張力は
mmの場合、その引張力は594N/30mmとなる。
(1)の幅方向の静的引張力は約650N/30mmあ
り、一方綿繊維100%の平織帆布の広角度処理を施さ
ない帆布たる比較例(2)の同引張力は約380N/3
0mmしかなく、比較例(2)の帆布をして比較例
(1)の帆布と同等の同引張力を得るためには、単糸引
張力9N/本の場合、ベルトでの打込み本数を1.7倍
とするか、単糸引張力を1.7倍とするかのいずれかの
手段を採用するしかなく、このことは、前者手段の採用
では耐屈曲性が低下し、コスト自体も上昇する。また後
者手段の採用では単糸径が大きくなり、耐屈曲性の低下
をきたし、ベルト自体の厚みも大きくなる不都合な結果
となる。
り、帆布を構成する単糸のベルトでの打込み本数を単位
長さ10mmにおいて最小限の10本となし、かつ耐タ
テ裂き力を比較例(1)の広角度処理帆布と略同等にす
ることを目標とした場合、耐タテ裂き性確保のために働
らく帆布幅方向の静的引張力は比較例(1)の場合65
4N/30mm、本発明例の場合594N/30mm
で、本発明例は10%程度劣っているにすぎない。しか
し、比較例(1)の場合ベルトでの打込み本数は14本
/10mm、これに対し、本発明例の場合、10本/1
0mmと単一長さ当り、打込み織糸の本数は4本も少な
くても比較例(1)との比較において、上記のとおり帆
布幅方向の静的引張力に大きな差は生じて来ていないの
で、本発明例のこの単位長さ10mm当り織糸4本の減
量の達成即ち、織糸の密度の粗化は、最終的なベルトを
コスト安に結び付けることができる。また比較例(2)
の綿繊維100%の平織帆布と本発明例との比較におい
て約1.6倍の幅方向の静的引張力の向上をみている。
の静的評価耐折試験において、本試験方法はJIS R
3420に基づき、帆布試験片として長さ110mm,
幅15.0±0.5mm,厚さ2.6mm未満の帆布試
験片5枚を用意し、MIT耐折試験器を用いて、試験片
の上端に荷重をかけて固定し、試験片の下端は左右方向
に、それぞれ135±5°の範囲にて揺動運動を繰り返
えす揺動子に固着する。
げ速度175回/分、折曲げ角度60度、張力9.8N
(1kgf)の条件下にて実施した。試験成績は5枚の
帆布試験片の折曲げ回数の平均値を4捨5入による整理
値にて表す。その結果は以下の〔表1〕に示すとおりで
ある。
性は比較例(1)との比較において、約3倍以上の強さ
が、また比較例(2)との比較において、約7倍以上の
強さが証明された。
背面部に貼着せしめた3種類のVリブドベルトのゴム粘
着物、石、その他の異物をVリブ溝間に噛み込んだ状態
時の耐タテ裂き性の動的評価を、Vリブドベルトが掛装
されるVリブプーリにあって、複数のVリブの先端アー
ルおよびVリブの設定ピッチは通常のVリブプーリと等
しいが、一本のVリブのみが、他のVリブの背高が3.
45mmであるのに対し、4.2mmとやや背高に設定
され、プーリの、この一本の背高Vリブをもって、異物
の噛み込み状態を想定せしめた段差Vリブプーリを用い
ての代用試験を実施した。
構は図8に示すとおりである。即ち、120mmφの駆
動段差プーリ(Dr)と同径の従動段差プーリ(Dn)
および45mmφのテンション段差プーリ(Ten)間
に5PK1100の前記3種類のVリブドベルトを順次
掛装し、雰囲気温度は室温,従動プーリ(Dn)の負荷
12PS,各ベルト張力90kgf/5リブとなるよう
にテンションプーリ(Ten)を調節し、駆動プーリ
(Dr)を4900rpmにて走行させ、各ベルトの耐
久力を測定した。各プーリに段差プーリを用いることに
より得られた耐タテ裂きベルトの耐久試験の結果は以下
〔表2〕に示すとおりである。
布を用いたVリブドベルトは、帆布を構成するベルトで
の打込み本数を最小限としても、比較例(1)に示す広
角度処理を施した帆布を用いたVリブドベルトと略同等
の耐タテ裂き性を保持していることが証明された。また
同時にベルトでの打込み本数を10本/10mmとして
いるので、ベルトでの縦糸、横糸の密度が従来の綿平織
帆布と同等となりベルト周長方向の屈曲疲労性を損うこ
とがない。
貼着せしめた3種類のVリブドベルトの高温低張力の逆
曲げ4軸駆動による耐久試験を実施した。
9に示すとおりである。即ち、120mmφの駆動プー
リ(Dr)と同径の従動プーリ(Dn)及び45mmφ
のテンションプーリ(Ten)間に3PK1100のV
リブドベルトを順次掛装し、雰囲気温度85℃下で、駆
動(Dr)、従動プーリ(Dn)間で85mmφのアイ
ドラープーリ(Id)にてベルトの背面側より押圧し、
従動プーリ(Dn)の負荷12PS,ベルト張力57k
gf/3リブになるようにテンションプーリ(Ten)
を固定し、駆動プーリ(Dr)を4900rpmで走行
させて、各ベルトの耐久性を測定した。ベルトの耐久性
をして、Vリブ自体の亀裂発生の有無を基準とした各種
ベルトの耐久性の試験の結果は、以下の〔表3〕に示す
とおりである。
を用いたVリブドベルトは、比較例(1)に示す広角度
処理帆布を用いたVリブドベルト間には、その耐久性に
おいてこれを凌駕する性能を保有していることが証明さ
れた。
て発生するタテ裂き現象を予防し、かつ阻止するために
は、Vリブドベルトの背面に貼着される背面帆布の幅方
向の引張力を高めることによりベルトの耐タテ裂き性を
保持することができる。
織布として最も強靱性が期待できる平織布に対し、広角
度処理(テンター処理)を施すことであった。しかし、
この広角度処理の装置の設置および同処理の手数は直接
製品のコスト高に結び付く結果となる。
しての平織帆布を用い、かつコスト高に直結する広角度
処理のための装置および処理手数を一切排したにもかか
わらず、従来より多用されている綿繊維100%の平織
広角度帆布との比較において、ベルトの耐屈曲性を低下
せしめる原因となるベルトでの打込み本数を、特に増加
せしめることもなく、また単糸の引張力を増加せしめる
ために、結果において、ベルトの耐屈曲性の低下、ベル
トの厚みの増加の原因となる単糸の径を拡大せしめるこ
ともなく、従来の綿繊維100%の平織広角度処理帆布
と幅方向の引張力維持の面で何ら遜色のない略同等の性
能を保持することができた。
ことにより、処理装置自体不要なものとなり、また工程
の処理手数が全く不要となるのでVリブドベルトのコス
トの軽減化に結び付けることに成功し、かつこの発明に
あっては、平織帆布をそのままの状態にて使用すること
により、ベルト背面帆布のベルト長手方向(ベルト周長
方向)での打込み本数は広角処理帆布が14本/10m
mであるのに対し、この発明に係る背面帆布のベルト長
手方向(ベルト周長方向)での打込み本数は10本/1
0mmと織糸の密度を減ずる単一長さ当り4本も打込み
本数を減ずることができた結果、この面でもベルトのコ
スト安を実現することができた。
綿繊維を量的に十分使用し、合成繊維と併用することに
より、この面でもベルトのコスト高を抑制し、さらに加
えて、綿繊維100%の広角度処理帆布との屈曲疲労の
耐折曲性の比較においては、3倍強の強さを確保でき、
さらにまた高温低張力の逆曲げの耐久性の点でも広角度
処理帆布以上の強さを保持することができた。
図である。
た帆布(比較例1)一部の概略平面図である。
概略平面図である。
いてなる本発明例の帆布一部の概略平面図である。
折の説明図である。
折の説明図である。
折の説明図である。
説明図である。
の概略説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 Vリブドベルトの背面に貼着される背面
帆布は、ベルトの長手方向(ベルト周長方向)におい
て、ベルトでの打込み本数は10本以上/10mm,単
糸引張力は14N以上/本の綿繊維と50%以上の構成
比率を保つ合成繊維からなる平織帆布を、これに全く広
角度処理(テンター処理)を施すことなく、帆布の縦糸
および横糸の交叉角の中央線をベルト長手方向に配して
なる背面帆布付きVリブドベルト。 - 【請求項2】 綿繊維と合成繊維とからなる背面帆布
は、両繊維の混紡糸,混撚糸又は両繊維糸の混織りのう
ちの一つをもって構成されている請求項1の背面帆布付
きVリブドベルト。 - 【請求項3】 合成繊維はポリエステル(ポリエチレン
テレフタレートまたはポリエチレンナフタレート),ナ
イロン,アラミド,ビニロンのうちの一つをもって構成
されている請求項1又は2の背面帆布付きVリブドベル
ト。
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